Стенд для испытаний манипуляторов

Стенд для испытаний манипуляторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАНИПУЛЯТОРОВ , содержащий плиту, установленные на ней пульт управления манипулятором , устройство для задания перемещений манипулятора и устройство измерения перемещений манипулятора, включающее датчики, связанные через преобразователи с регистрирующим прибором, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, устройство измерения перемещений манипулятора снабжено таймером, счетчиками импульсов, измерительной головкой, установленной на плите с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и снабженной центральным отверстием, вокруг которого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях установлены четыре датчика устройства измерения перемещений манипулятора , центральное отверстие сопряжено с подвижным в осевом направлении эталонным валиком, установленным на манипуляторе и сопряженным с датчиком регистрации отказов, связанным своим выходом с первым счетчиком импульсов, таймером и i с первым входом регистрирующего прибора, (Л второй вход которого связан с вторым счетчиком импульсов и пультом управления маС нипулятора. 00 сд о 00 сх

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 у В 25 1 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«««м««« —— Ф

- = -:«ля& иг.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3607815/24-24 (22) 15.06.83 (46) 23.01.85. Бюл. № 3 (72) А. Г. Карлов, А. H. Круговой, Е. В. Пашков, Б. В. Погорелов и И. Б. Харин (71) Севастопольский приборостроительный институт (53) 621-327(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 872252, кл. В 25 J 11/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 643321, кл. В 25 J 11/00, 1977 (прототип) . (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАНИПУЛЯТОРОВ, содержащий плиту, установленные на ней пульт управления манипулятором, устройство для задания перемещений манипулятора и устройство измерения перемещений манипулятора, включающее датчики, связанные через преобразователи с регистрирующим прибором, отличаю„SU„„1135638 A щийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство измерения перемещений манипулятора снабжено таймером, счетчиками импульсов, измерительной головкой, установленной на плите с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и снабженной центральным отверстием, вокруг которого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях установлены четыре датчика устройства измерения перемещений манипулятора, центральное отверстие сопряжено с подвижным в осевом направлении эталонным валиком, установленным на манипуляторе и сопряженным с датчиком регистрации отказов, связанным своим выходом с первым счетчиком импульсов, таймером и с первым входом регистрирующего прибора, второй вход которого связан с вторым счетчиком импульсов и пультом управления манипулятора.

1135638

30

Изобретение относится к роботостроению, в частности к стендам для оценки качества манипуляторных систем, и может быть использовано для проведения исследовательских приемно-сдаточных и других испыта-. ний промышленных роботов.

Известны стенды для оценки качества манипуляторных систем, выполненные в виде пульта управления, регистрирующей аппаратуры, устройство задания траектории перемещения захвата манипулятора, перемещающегося в пространстве посредством приводного устройства, металлического стержня с закрепленными на. нем двумя параллельными пластинами, между которыми расположено металлическое кольцо, установленное в захвате манипулятора и связанное с входами регистрирующей аппаратуры, а стержень связан с выходом источника постоянного тока (1).

Однако такое устройство не позволяет определять точность позиционирования в конкретных точках траектории (на точность измерения влияют погрешности устройства задания траектории; стенд характеризуется сложностью осуществления автоматизации процесса испытаний) .

Известен также стенд для испытаний манипуляторов, содержащий плиту, установленные на ней пульт управления манипулятором, устройство задания перемещений манипулятора и устройство измерения перемещений манипулятора, включающее датчики, связанные через преобразователи с регистрирующим прибором (2) .

Недостатком известного устройства является невозможность определения абсолютной погрешности перемещений манипулятора, что снижает функциональные возможности стенда.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей стенда.

Указанная цель достигается тем, что в . стенде для испытаний манипуляторов, содержащем плиту, установленные на ней пульт управления манипулятором, устройство для задания перемещений манипулятора и устройство измерения перемещений манипулятора, включающее датчики, связанные через преобразователи с регистрирующим прибором, устройство измерения перемещений манипулятора снабжено таймером, счетчиками импульсов, измерительной головкой, установленной на плите с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и снабженной центральным отверстием, вокруг которого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях установлены четыре датчика устройства измерения перемещений манипулятора, центральное отверстие сопряжено с подвижным в осевом направлении эталонным валиком, установленным .на манипуляторе и сопряженным с датчиком регистрации отказов, связанным своим выходом с первым счетчиком импульсов, таймером. и с первым входом регистрирующего прибора, второй вход которого связан с вторым счетчиком импульсов и пультом управления .манипулятором.

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 — измерительная головка и часть манипулятора, разрез; на фиг. 3 — блоксхема устройства измерения перемещений манипулятора.

Стенд для испытаний манипуляторов содержит плиту 1, установленные на ней пульт

2 управления манипулятором, устройство 3 для задания перемещений манипулятора, устройство 4 измерения перемещений манипулятора, включающее датчики 5, связанные через преобразователи (не показаны) с регистрирующим прибором (самописцем) 6.

Устройство 4 измерения перемещений манипулятора снабжено таймером 7, счетчиками 3 и 9 импульсов, измерительной головкой 10, установленной на плите 1 с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и снабженной центральным отверстием 11, вокруг которого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях установлены четыре датчика 5 устройства измерения перемещений манипулятора.

Центральное отверстие 11 сопряжено с подвижным в осевом направлении эталонным валиком 12, установленным на манипуляторе 13 и сопряженным с датчиком 14 регистрации отказов (микропереключателем), связаннь м своим выходом 15 с первым счетчиком Зимпульсов, таймером 7 и с первым входом 16 регистрирующего прибора 6, второй вход 17 которого связан с вторым счетчиком 9 импульсов и пультом 2 управления манипулятором.

Датчики 5 выполнены в виде пневматических сопел 1, соединенных с пневмоиндуктивными преобразователями 19, блоками 20 подготовки воздуха и стабилизаторами 21 давления. В качестве регистрирующего прибора 6 применен многоканальный самописец с входами 16, 17, 22 и 23. Эталонный валик

12 установлен на манипуляторе,13 посредством кронштейна 24, который может перемещаться относительно манипулятора в вертикальной плоскости и фиксироваться на нем.

Измерительная головка 10 установлена на направляющей 25, которая с помощью пальцев 26 и болтов 27 установлена в пазу.28 стойки 29 на плите 1.

Устройство 3 для задания перемещений манипулятора состоит из поворотного стола 30, на котором установлен испытываемый манипулятор 13, и набора концевых мер 31, помещенных в паз 2 стойки 29 между направляющей 25 и микрометрическим винтом

32 на стойке 29. С помощью микрометричес1135638

При работе в режиме измерения показателей надежности производится многократное повторение цикла работы, аналогичного циклу в режиме измерения погрешности повторяемости. В начальный момент испытаний система 36 управления запускает таймер 7. При осуществлении сопряжения эталонной втулки 34 и отверстия 11 в измерительной головке 10 самописец б регистрирует величину погрешности повторяемости.

Если же сопряжение не осуществляется, происходит взаимодействие торцовых поверхностей валика 12 и измерительной головки 10. При этом валик 12 проскальзывает

0 относительно кронштейна 24 и воздеиствует на микропереключатель 14, срабатывание которого регистрируется каналом самописца 6 регистрации отказов О, счетчиком 5 импульсов, и отключает один из входов таймера 7.

Система 36 управления в начальный момент цикла подает сигнал на счетчик 9 импульсов.

Этот же сигнал регистрируется самописцем б по каналу регистрации циклов Q.

После отработки заданного времени испытаний таймер 7 отключает систему управления. По показаниям таймера 7 определяют время наработки до первого отказа, а по показаниям счетчиков б и 9 импульсов вероятность безотказной работы по отношению числа циклов, в которых произошло

5 сопряжение, к общему числу циклов. кого винта 33 обеспечивается перемещение измерительной головки 10 в направляющей 25.

Эталонный валик 12 снабжен сменной втулкой 34. Пружины 35 поджимают измерительную головку к микрометрическому винту 33. Пульт 2 управления манипулятором содержит систему 36 управления. Датчик 14 регистрации отказов выполнен в виде микропереключателя.

Стенд работает следующим образом. . Сжатый воздух из блоков 20 подготовки воздуха поступает в стабилизаторы 21 давления, а затем подается на пневмоиндуктивные преобразователи 19 и пневматические сопла 1. Сигналы от пневмоиндуктивных пре- 15 образователей 19 подаются на входы 22 и 23 самописца 6.

Перед началом испытаний манипулятор

13 выводится в исходное положение. При этом кронштейн 24 перемещается в верхнее положение. Ослабляя болты 27, убирают конго цевые меры 31 из паза 2 стойки 29, измерительная головка 10 перемещается вручную по координатам Х и У так, чтобы ее ось грубо совпала с осью валика 12. После этого опускают вниз кронштейн 24, перемещая нри этом измерительную головку 10 так, чтобы произошло сопряжение ее отверстия

11 со сменной втулкой 34 измерительного валика 12. Затем в паз 2 стойки 29 укладывается нужный набор концевых мер 31 и осуществляется точная настройка положения измерительной головки 10 с помощью двух микрометрических винтов 32 и ЗЗ.

Измерительная головка 10 поднимается к микрометрическому винту ЗЗ пружинами 35.

Измерительную головку 10 перемещают до

35 тех пор, пока стрелки самописца 6 по ка,калам продольного и поперечного смещения не займут среднее положение, т.е. производится так называемая установка нулей датчиков 5. После этого работа стенда осуществляется в трех режимах: измерения абсо- 4 лютной погрешности позиционирования; измерения погрешности повторяемости, а также измерения показателей надежности.

При работе в режиме измерения абсолютной погрешности позиционирования пос- 4 ле установки нулей датчиков 5 в исходной точке валик 12 выводится из сопряжения с отверстием 11 в измерительной головке 10 и затем задается перемещение, величину которого требуется замерить. Задание радиаль ных перемещений осуществляется изменением длины концевых мер 31, а задание угловых перемещений осуществляется с помощью поворотного стола 30 на угол, величину которого требуется измерить. Затем. с помощью системы управления подается команда на отработку заданного перемещения и измерительный валик 12 опускается вниз до упора. При этом происходит сопряжение отверстия 11 и валика 12, по отклонению стрелок самописца 6 определяется отклонение действительного перемещения от заданного. Если сопряжение не осуществляется, то измерительную головку 10 перемещают по осям Х и У с помощью микрометрических винтов 32 и 33 до тех пор, пока. не произойдет сопряжение и установятся нули датчиков. Погрешность при этом определяют по шкалам микрометрических винтов 32 и 33.

При работе в режиме измерения погрешности повторяемости производят установку нулей датчиков 5 в исследуемой точке. При этом диаметр d сменной втулки 34 выбирают таким, чтобы величина (D — d) 12 была равна максимально допустимой погрешности по вторяемости. После этого измерительный валик 12 выводится из сопряжения с измерительной головкой 10 и подается команда на отработку манипулятором определенных перемещений, а затем возврат в исследуемую точку и осуществление сопряжения. По показаниям стрелок самописца 6 определяют величину погрешности повторяемости. Если сопряжение не осуществляется, делается вывод о превышении величины погрешности повторяемости максимально допустимого значения.

Применение в предлагаемом стенде для испытаний манипуляторов устройства изме1135638 рения перемещений манипулятора, снабженного таймером, счетчиками импульсов, измерительной головкой, установленной на плите с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и снабженной центральным отверстием, вокруг которого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях установлены четыре датчика устройства измерения перемещений манипулятора, причем центральное отверстие сопряжено с подвижным в осевом направлении эталонным валиком, установленным на манипуляторе и сопряженным с датчиком регистрации отказов, связанным своим выходом с первым счетчиком импульсов, таймером и с первым входом регистрирующего прибора, второй вход которого связан с вторым счетчиком импульсов и пультом управления манипулятора, расширяет функциональные возможности стенда.

1135638

Составитель В. Муханов

Редактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор М. Максимишииец

Заказ 10201(11 Тираж 1050 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4